რა არის მყარი დისკი და რატომ არის ის კომპიუტერში? Spindle ბრუნვის სიჩქარე. მყარი დისკის შერჩევის კრიტერიუმები

კარგი დღე ყველას, ჩემო ძვირფასო მეგობრებო და მკითხველებო. მეგობარმა მითხრა, როცა ჯერ კიდევ ვიდეო სალონში მუშაობდა, მის სანახავად დაახლოებით 70-80 წლის ბებია მოვიდა. იგი მიუახლოვდა მეგობარს და უთხრა, რომ მას სჭირდებოდა "HADEDE". როგორც ჩანს, მეგობარმა მაშინვე ვერ გაიგო და ისევ ჰკითხა: "ჰადედე?" მან კიდევ ერთხელ გაიმეორა, მაგრამ როდესაც დაინახა, რომ მისი მეგობარი არ ეწეოდა, ქაღალდი ამოიღო და თქვა, რომ შვილიშვილმა უთხრა, იყიდე HADEDE.

იმ ფურცელზე ეწერა HDD 160 GB. ისე, მეგობარმა გაიცინა და თქვა, რომ ეს არის კომპიუტერის მყარი დისკი და სხვა მაღაზიაში გაგზავნა. მაგრამ ეს უკვე აღარ არის გასაკვირი. როგორ შეეძლო შვილიშვილს ბებია გაუგზავნოს მყარი დისკის ასაღებად? აბა, ის მუხიდან ჩამოვარდა?

მაგრამ მე რას მივიღებ? ნება მომეცით გითხრათ რა არის HDD კომპიუტერში. მაშინ თქვენ ნამდვილად არ გექნებათ შეკითხვები, თუ გსურთ შეიძინოთ იგი თქვენთვის.

HDD (მყარი დისკი) არის თქვენი კომპიუტერის მყარი დისკი. თქვენ ასევე შეგიძლიათ მოისმინოთ ამ მოწყობილობის ალტერნატიული სახელები საუბრებში, მაგალითად, "Winchester", "Screw", "Hard", "Hard" და ა.შ. ეს მოწყობილობა საჭიროა თქვენი ინფორმაციის შესანახად, გარდა ამისა, მასზე დამონტაჟებულია ოპერაციული სისტემა, რომელშიც თქვენ მუშაობთ. იმათ. მყარი დისკის გარეშე, კომპიუტერთან ბევრი რამის გაკეთება არ შეგიძლიათ.

მყარი დისკი მეხსიერების გრძელვადიანი წყაროა და დენის გამორთვის შემდეგ მასზე რჩება ყველა ინფორმაცია, განსხვავებით სწრაფი RAM-ისგან. ამიტომ, მასზე ყოველთვის შეგიძლიათ შეინახოთ თქვენი ფაილები, ფოტოები, მუსიკა და ა.შ. მაგრამ, რა თქმა უნდა, ეს არის მოწყობილობა, ასე რომ არ დაივიწყოთ ეს მეტი უსაფრთხოებისთვის.

უკვე მესმის კითხვა „რატომ ჰქვია მას მყარი დისკი? ეს არის პატარა იარაღი! ” მართლაც, რა შეიძლება ჰქონდეს შესანახ მოწყობილობას იარაღთან? ფაქტია, რომ 1973 წელს ცნობილმა კომპანია IBM-მ გამოუშვა მყარი დისკის მოდელი 3340, მაგრამ ჰარმონიის მიზნით მათ დაიწყეს მას უბრალოდ "30-30" უწოდეს, რაც ნიშნავდა 30 მეგაბაიტიან ორ მოდულს.

უფროსმა კენეტ ჰეჰტონმა ცნობილ შაშხანაში აღმოაჩინა 30-30 კონსონანსი. ფაქტია, რომ ამ შაშხანის ვაზნებს ჰქონდათ იგივე მარკირება 30-30, სადაც პირველი რიცხვი ნიშნავდა კალიბრის ზომას ინჩებში (0,30 - 7,62 სმ), ხოლო მეორე რიცხვი ნიშნავდა დენთის წონას მარცვლებში (ეს არის არა ბეჭდვითი შეცდომა, არამედ წონის საზომი), რომლითაც ვაზნა იყო სავსე (30 მარცვალი არის დაახლოებით 1,94 გრამი).

მოხერხებულობისთვის გადაწყდა ამ სახელის ჟარგონად გამოყენება. მართალია, ამ ჟარგონს ამერიკელები დიდი ხანია არ იყენებდნენ, მაგრამ ჩვენში ის ჯერ არ გამოსულა ხმარებიდან, თუმცა უფრო ხშირად ისმოისმენთ შემოკლებული სახელწოდებით "Screw".

მყარი დისკის მოწყობილობა

გარეგნულად, ეს ნივთი ჰგავს პატარა მართკუთხა ყუთს, მაგრამ მის შიგნით არის რამდენიმე მაგნიტური დისკი ერთ შტრიხზე, რომლებიც გარკვეულწილად ჰგავს CD-ს. და რა თქმა უნდა, არის გარკვეული კითხვის თავი, რომელიც გადის ამ მაგნიტური ფირფიტების გასწვრივ და კითხულობს ყველა ინფორმაციას. რა თქმა უნდა, არის სხვა კომპონენტები, მაგრამ ვფიქრობ, რომ ეს ყველაფერი დეტალებია.

და ეს ნამუშევარი გარკვეულწილად წააგავს ჩანაწერის პლეერის მუშაობას, მხოლოდ მკითხველს არ აქვს ნემსი და არ ეხება მაგნიტურ დისკებს, თუმცა მათ შორის მანძილი უბრალოდ უმნიშვნელოა.

მყარი დისკის ძირითადი მახასიათებლები

მოცულობა

თქვენი მყარი დისკის სიმძლავრე განსაზღვრავს, თუ რამდენი ინფორმაციის შენახვა შეგიძლიათ მასზე. დროთა განმავლობაში, მეხსიერების ზომა ახალ მყარ დისკებზე იზრდება, რადგან ამის რეალური საჭიროება არსებობს. თუ ჩემს პირველ კომპიუტერზე მოცულობა იყო 40 GB და ეს საკმარისი იყო ჩემთვის, ახლა 2000 GB მაქვს კომპიუტერზე და ნახევარი უკვე გამოვიყენე. რა თქმა უნდა, ზოგიერთის ამოღება შესაძლებელია ცრემლების გარეშე).

მაგრამ არის ერთი ხრიკი. მწარმოებლები ზომას წერენ, მაგალითად, 500 გბ, მაგრამ როცა მყარ დისკს კომპიუტერთან დააკავშირებთ, იქ გაცილებით მცირე მოცულობას ნახავთ, დაახლოებით 476 გბ. სად წავიდა 24 GB დამატებითი? დიახ, ეს ძალიან მარტივია.

მწარმოებლები აგროვებენ ზომებს და ამბობენ, რომ 1 GB არის 1000 MB, 1 MB არის 1000 KB და ა.შ. გამოდის, რომ გიყიდიან დისკს 500 მილიონი ბაიტის ტევადობით და თუ გაყოფ 1000-ზე და მერე კიდევ 1000-ზე მიიღებ 500 გბ.

მაგრამ 1 GB არ არის 1000, არამედ 1024 MB, ისევე როგორც 1 MB არის არა 1000, არამედ 1024 KB. შედეგად, გამოდის, რომ 500 მილიონს ვყოფთ 1024-ზე, შემდეგ კი ისევ 1024-ზე და კაპიკებით ვიღებთ ჩვენს 476 გბ-ს. ჩემი 2 ტერაბაიტიანი დისკი დაახლოებით 140 GB მოიხმარს. ცუდი არ არის, არა? ზოგადად, ახლა თქვენ იცით.

ბრუნვის სიჩქარე

მყარი დისკის მუშაობა ასევე განისაზღვრება spindle სიჩქარით. და რაც უფრო მაღალია ეს სიჩქარე, მით მეტია დისკის შესრულება, მაგრამ რაც უფრო მეტი ენერგიაა საჭირო და მით უფრო დიდია მარცხის ალბათობა.

ლეპტოპებისა და გარე მყარი დისკებისთვის ყველაზე ხშირად გამოიყენება 5400 rpm სიჩქარე, რადგან ეს მართლაც უფრო მიზანშეწონილია ამ მოწყობილობებისთვის. ინფორმაციის გაცვლის სიჩქარე დაბალია, მაგრამ ნაკლებია წარუმატებლობის ალბათობა.

დესკტოპ კომპიუტერებზე, უმეტეს შემთხვევაში, დამონტაჟებულია მყარი დისკები 7200 rpm სიჩქარით. ეს მართლაც მომგებიანია აქ, რადგან სტაციონალურ აღჭურვილობას, როგორც წესი, აქვს უფრო მძლავრი აღჭურვილობა, რომელსაც შეუძლია მუშაობა ასეთი სიჩქარით. გარდა ამისა, კომპიუტერი მუდმივად არის დაკავშირებული განყოფილებაში, რაც ნიშნავს, რომ ენერგიის ნაკლებობა არ იქნება.

ასევე არის რევოლუციების უფრო მაღალი რაოდენობა, თუნდაც 15000, მაგრამ მე მათ აქ არ განვიხილავ.

კავშირის ინტერფეისი

და რა თქმა უნდა, მყარი დისკები მუდმივად იხვეწება და მათი კავშირის კონექტორებიც კი იცვლება. ვნახოთ რა კონექტორებია.

IDE (ATA/PATA) არის ეგრეთ წოდებული პარალელური ინტერფეისი მონაცემთა გამოყენების შესაძლო სიჩქარით 133 მბ წამში. მაგრამ დღეს ეს ინტერფეისი მოძველებულია და ასეთი კონექტორის მქონე მყარი დისკები აღარ იწარმოება.

SATA - სერიული ინტერფეისი, უკვე უფრო თანამედროვე, რომელმაც შეცვალა IDE. სტანდარტს ამჟამად აქვს სამი განსხვავებული ვერსია მონაცემთა გადაცემის სხვადასხვა სიჩქარით: SATA 1 - 150 მბ/წმ-მდე, SATA 2 - 300 მბ/წმ-მდე, SATA 3, 600 მბ/წმ-მდე.

USB - ეს სტანდარტი ეხება გარე პორტატულ მყარ დისკებს, რომლებიც დაკავშირებულია კომპიუტერთან USB-ის საშუალებით და მათი გამოყენება შესაძლებელია მშვიდად. ასეთი მოწყობილობის უპირატესობა ის არის, რომ მისი გამორთვა ნებისმიერ დროს შეგიძლიათ თავად კომპიუტერის გამორთვის გარეშე.

არსებობს სხვა ინტერფეისები, როგორიცაა SCSI ან SAS, მაგრამ ეს აღარ არის სავალდებულო სტანდარტები მარტივი გამოყენებისთვის.

ფორმის ფაქტორი

ცოტა ხნის წინ მკითხეს, როგორია მყარი დისკების ფორმის ფაქტორი? აქ ყველაფერი მარტივია. ეს მხოლოდ მისი ზომებია. არის 2.5 და 3.5 ინჩი. რა თქმა უნდა, არის სხვებიც, მაგრამ მათ არავინ იყენებს ყოველდღიურ ცხოვრებაში ან დიდი ხანია მოძველებულია.

2.5" HDD ჩასმული იქნება ლეპტოპებში, ხოლო 3.5" HDD დესკტოპ კომპიუტერებში. მგონი არაფერს არ აგირევთ)

ისე, როგორც ჩანს, ეს არის ყველაფერი, რაც მინდოდა გითხრათ ამ სტატიაში. მაგრამ მე უკვე მესმის: "რატომ არ მითხარი SSD-ის შესახებ?" მეგობრებო, ცალკე სტატია უნდა დაიწეროს SSD-ებზე, მით უმეტეს, რომ ეს ტიპი არის მაღალსიჩქარიანი მყარი დისკი. ზოგადად, მე აუცილებლად დავწერ მასზე).

პატივისცემით, დიმიტრი კოსტინი.

HDD

მყარი დისკის დიაგრამა.

Მყარი დისკი, HDD, HDD, ვინჩესტერი(ინგლისური) მყარი (მაგნიტური) დისკი, HDD, HMDD ; საერთო ენით ხრახნიანი, მძიმე, მყარი დისკი) არის არასტაბილური გადაწერადი კომპიუტერული შესანახი მოწყობილობა. ეს არის მონაცემთა შენახვის მთავარი მოწყობილობა თითქმის ყველა თანამედროვე კომპიუტერში.

განსხვავებით "ფლოპი" დისკისგან (ფლოპი დისკი), ინფორმაცია მყარ დისკზე იწერება მყარ (ალუმინის ან მინის) ფირფიტებზე, რომლებიც დაფარულია ფერომაგნიტური მასალის ფენით, ყველაზე ხშირად ქრომის დიოქსიდით. HDD იყენებს ერთიდან რამდენიმე ფირფიტამდე ერთ ღერძზე. მუშაობის რეჟიმში, კითხვის თავები არ ეხება ფირფიტების ზედაპირს სწრაფი ბრუნვის დროს ზედაპირთან ახლოს წარმოქმნილი შემომავალი ჰაერის ნაკადის ფენის გამო. თავსა და დისკს შორის მანძილი არის რამდენიმე ნანომეტრი (5-10 ნმ თანამედროვე დისკებში), ხოლო მექანიკური კონტაქტის არარსებობა უზრუნველყოფს მოწყობილობის ხანგრძლივ მომსახურებას. როდესაც დისკები არ ბრუნავს, თავები განლაგებულია ღერძზე ან დისკის გარეთ, უსაფრთხო ადგილას, სადაც გამორიცხულია მათი არანორმალური კონტაქტი დისკების ზედაპირთან.

სათაური "ვინჩესტერი"

ერთი ვერსიით, დისკმა მიიღო სახელი "მყარი დისკი" კომპანიის წყალობით, რომელმაც 1973 წელს გამოუშვა მყარი დისკი მოდელი 3340, რომელიც პირველად აერთიანებდა დისკის ფირფიტებს და კითხულობდა თავებს ერთ ცალ კორპუსში. მისი შემუშავებისას ინჟინრებმა გამოიყენეს მოკლე შიდა სახელწოდება "30-30", რაც ნიშნავდა ორ მოდულს (მაქსიმალური კონფიგურაციით) თითოეული 30 მბ. კენეტ ჰეუტონმა, პროექტის მენეჯერმა, პოპულარული სანადირო თოფის "Winchester 30-30" აღნიშვნის შესაბამისად, შესთავაზა ამ დისკს "ვინჩესტერი" ეწოდოს.

ფიზიკური ზომა (ფორმის ფაქტორი)(ინგლისური) განზომილება) - თითქმის ყველა თანამედროვე (-2008) დისკი პერსონალური კომპიუტერებისა და სერვერებისთვის არის 3.5 ან 2.5 დიუმიანი ზომის. ეს უკანასკნელი უფრო ხშირად გამოიყენება ლეპტოპებში. ასევე ფართოდ გავრცელდა შემდეგი ფორმატები: 1.8 ინჩი, 1.3 ინჩი, 1 ინჩი და 0.85 ინჩი. 8 და 5,25 დიუმიანი ფორმის ფაქტორების დისკების წარმოება შეწყდა.

შემთხვევითი წვდომის დრო(ინგლისური) შემთხვევითი წვდომის დრო) - დრო, რომლის დროსაც მყარი დისკი გარანტირებულია მაგნიტური დისკის ნებისმიერ ნაწილზე წაკითხვის ან ჩაწერის ოპერაციის შესრულებაზე. ამ პარამეტრის დიაპაზონი მცირეა 2.5-დან 16 ms-მდე, როგორც წესი, სერვერის დისკებს აქვთ მინიმალური დრო (მაგალითად, Hitachi Ultrastar 15K147 - 3.7 ms), ყველაზე გრძელია პორტატული მოწყობილობების დისკები (Seagate Momentus 5400.3); - 12, 5).

Spindle სიჩქარე(ინგლისური) spindle სიჩქარე) - spindle რევოლუციების რაოდენობა წუთში. წვდომის დრო და მონაცემთა გადაცემის სიჩქარე დიდწილად დამოკიდებულია ამ პარამეტრზე. ამჟამად, მყარი დისკები იწარმოება შემდეგი სტანდარტული ბრუნვის სიჩქარით: 4200, 5400 და 7200 (ლეპტოპები), 7200 და 10,000 (პერსონალური კომპიუტერები), 10,000 და 15,000 rpm (სერვერები და მაღალი ხარისხის სამუშაო სადგურები).

სათავე ბლოკი არის ზამბარის ფოლადისგან დამზადებული ბერკეტების პაკეტი (თითოეული დისკისთვის წყვილი). ერთ ბოლოზე ისინი ფიქსირდება ღერძზე დისკის კიდესთან ახლოს. თავები მიმაგრებულია სხვა ბოლოებზე (დისკების ზემოთ).

დისკები (ფირფიტები), როგორც წესი, დამზადებულია ლითონის შენადნობისგან. მიუხედავად იმისა, რომ იყო მცდელობები მათი დამზადების პლასტმასისგან და თუნდაც მინისგან, ასეთი ფირფიტები აღმოჩნდა მყიფე და ხანმოკლე. ფირფიტების ორივე სიბრტყე, მაგნიტური ლენტის მსგავსად, დაფარულია საუკეთესო ფერომაგნიტური მტვრით - რკინის, მანგანუმის და სხვა ლითონების ოქსიდებით. ზუსტი შემადგენლობა და გამოყენების ტექნოლოგია საიდუმლოდ ინახება. ბიუჯეტის მოწყობილობების უმეტესობა შეიცავს 1 ან 2 ფირფიტას, მაგრამ არის მოდელები მეტი ფირფიტით.

დისკები მკაცრად არის დამაგრებული ღერძზე. მუშაობის დროს, spindle ბრუნავს წუთში რამდენიმე ათასი ბრუნის სიჩქარით (4200, 5400, 7200, 10,000, 15,000). ამ სიჩქარით, ფირფიტის ზედაპირთან ახლოს იქმნება ჰაერის მძლავრი ნაკადი, რომელიც აწევს თავებს და აქცევს მათ ფირფიტის ზედაპირის ზემოთ. თავების ფორმა გამოითვლება ისე, რომ უზრუნველყოს ოპტიმალური მანძილი ფირფიტიდან მუშაობის დროს. სანამ დისკები არ აჩქარდებიან თავების „აფრენისთვის“ საჭირო სიჩქარემდე, პარკირების მოწყობილობა თავებს პარკირების ზონაში ინახავს. ეს ხელს უშლის ფირფიტების თავებისა და სამუშაო ზედაპირის დაზიანებას.

თავის პოზიციონირების მოწყობილობა შედგება ძლიერი, ჩვეულებრივ ნეოდიმის, მუდმივი მაგნიტების სტაციონარული წყვილისა და მოძრავი თავის ბლოკის ხვეულისგან.

პოპულარული რწმენის საწინააღმდეგოდ, შეკავების ზონაში ვაკუუმი არ არის. ზოგიერთი მწარმოებელი მას ხდის დალუქულ (აქედან სახელწოდება) და ავსებს გაწმენდილი და გამხმარი ჰაერით ან ნეიტრალური აირებით, კერძოდ აზოტით; ხოლო წნევის გასათანაბრებლად მონტაჟდება თხელი ლითონის ან პლასტმასის მემბრანა. (ამ შემთხვევაში, მყარი დისკის კორპუსის შიგნით არის პატარა ჯიბე სილიკა გელის შეკვრისთვის, რომელიც შთანთქავს კორპუსის შიგნით დარჩენილ წყლის ორთქლს მისი დალუქვის შემდეგ). სხვა მწარმოებლები ათანაბებენ წნევას პატარა ხვრელში ფილტრით, რომელსაც შეუძლია ძალიან მცირე (რამდენიმე მიკრომეტრი) ნაწილაკების დაჭერა. თუმცა ამ შემთხვევაში ტენიანობაც გათანაბრდება და მავნე აირებმაც შეიძლება შეაღწიონ. წნევის გათანაბრება აუცილებელია შემაკავებელი ზონის სხეულის დეფორმაციის თავიდან ასაცილებლად ატმოსფერული წნევისა და ტემპერატურის ცვლილების გამო, ასევე, როდესაც მოწყობილობა ათბობს მუშაობის დროს.

მტვრის ნაწილაკები, რომლებიც აწყობის დროს აღმოჩნდებიან ჰერმეტულ ზონაში და ეშვებიან დისკის ზედაპირზე, ბრუნვისას გადაჰყავთ სხვა ფილტრში - მტვრის შემგროვებელში.

დაბალი დონის ფორმატირება

მოწყობილობის აწყობის დასკვნით ეტაპზე ხდება ფირფიტების ზედაპირების ფორმატირება - მათზე ყალიბდება ბილიკები და სექტორები.

ადრეული "მყარი დისკები" (მაგ. თანამედროვე მყარი დისკების ფირფიტებზე ტრასები დაჯგუფებულია რამდენიმე ზონად. ერთი ზონის ყველა ტრასს აქვს სექტორების იგივე რაოდენობა. თუმცა, გარე ზონის თითოეულ ტრასაზე მეტი სექტორია და რაც უფრო ახლოს არის ზონა ცენტრთან, მით ნაკლები სექტორია ზონის თითოეულ ტრასაზე. ეს შესაძლებელს ხდის უფრო ერთგვაროვანი ჩაწერის სიმკვრივის მიღწევას და, შედეგად, გაზრდის ფირფიტის ტევადობას წარმოების ტექნოლოგიის შეცვლის გარეშე.

ზონის საზღვრები და სექტორების რაოდენობა თითო ტრასაზე თითოეული ზონისთვის ინახება ელექტრონიკის განყოფილების ROM-ში.

გარდა ამისა, სინამდვილეში თითოეულ ტრასაზე არის დამატებითი სათადარიგო სექტორები. თუ რომელიმე სექტორში გამოუსწორებელი შეცდომა მოხდა, მაშინ ეს სექტორი შეიძლება შეიცვალოს სარეზერვო. ხელახალი რუქა). რა თქმა უნდა, მასში შენახული მონაცემები დიდი ალბათობით დაიკარგება, მაგრამ დისკის მოცულობა არ შემცირდება. გადანაწილების ორი ცხრილია: ერთი ივსება ქარხანაში, მეორე ექსპლუატაციის დროს.

სექტორის გადაკეთების ცხრილები ასევე ინახება ელექტრონიკის განყოფილების ROM-ში.

მყარ დისკზე წვდომის ოპერაციების დროს, ელექტრონიკის განყოფილება დამოუკიდებლად განსაზღვრავს, რომელ ფიზიკურ სექტორზე უნდა იყოს წვდომა და სად მდებარეობს იგი (ზონებისა და გადანაწილების გათვალისწინებით). ამიტომ, გარე ინტერფეისიდან, მყარი დისკი გამოიყურება ერთგვაროვანი.

ზემოაღნიშნულთან დაკავშირებით, არსებობს ძალიან მუდმივი ლეგენდა, რომ გადაკეთების ცხრილების და ზონების კორექტირებამ შეიძლება გაზარდოს მყარი დისკის სიმძლავრე. ამისთვის უამრავი კომუნალური საშუალებაა, მაგრამ პრაქტიკაში გამოდის, რომ თუ ზრდა შეიძლება მიღწეული იყოს, ეს უმნიშვნელოა. თანამედროვე დისკები იმდენად იაფია, რომ ასეთი კორექტირება არ ღირს მასზე დახარჯულ ძალისხმევასა და დროს.

ელექტრონიკის განყოფილება

ადრეულ მყარ დისკებზე კონტროლის ლოგიკა მოთავსებული იყო კომპიუტერის MFM ან RLL კონტროლერზე, ხოლო ელექტრონიკის დაფა შეიცავდა მხოლოდ ანალოგური დამუშავების მოდულებს და სპინდლის ძრავის, პოზიციონერის და სათავე გადამრთველის კონტროლს. მონაცემთა გადაცემის სიჩქარის ზრდამ აიძულა დეველოპერები შეამცირონ ანალოგური ბილიკის სიგრძე ლიმიტამდე, ხოლო თანამედროვე მყარ დისკებში ელექტრონიკის განყოფილება ჩვეულებრივ შეიცავს: საკონტროლო განყოფილებას, მხოლოდ წაკითხვის მეხსიერებას (ROM), ბუფერულ მეხსიერებას, ინტერფეისის ერთეულს. და ციფრული სიგნალის დამუშავების ერთეული.

ინტერფეისის განყოფილება აკავშირებს მყარი დისკის ელექტრონიკას დანარჩენ სისტემასთან.

საკონტროლო განყოფილება არის საკონტროლო სისტემა, რომელიც იღებს ელექტრული ხელმძღვანელის პოზიციონირების სიგნალებს და წარმოქმნის საკონტროლო მოქმედებებს ხმოვანი კოჭის ტიპის დისკით, გადართავს ინფორმაციის ნაკადებს სხვადასხვა თავებიდან და აკონტროლებს ყველა სხვა კომპონენტის მუშაობას (მაგალითად, spindle სიჩქარის კონტროლი).

ROM ბლოკი ინახავს საკონტროლო პროგრამებს საკონტროლო ერთეულებისთვის და ციფრული სიგნალის დამუშავებისთვის, ასევე მყარი დისკის სერვისის ინფორმაციას.

ბუფერული მეხსიერება არბილებს სიჩქარის განსხვავებას ინტერფეისის ნაწილსა და დისკს შორის (გამოიყენება მაღალსიჩქარიანი სტატიკური მეხსიერება). ბუფერული მეხსიერების ზომის გაზრდა ზოგიერთ შემთხვევაში საშუალებას გაძლევთ გაზარდოთ დისკის სიჩქარე.

ციფრული სიგნალის დამუშავების განყოფილება ასუფთავებს წაკითხულ ანალოგურ სიგნალს და დეკოდირებს მას (ამოიღებს ციფრულ ინფორმაციას). ციფრული დამუშავებისთვის გამოიყენება სხვადასხვა მეთოდი, მაგალითად PRML მეთოდი (Partial Response Maximum Likelihood - მაქსიმალური ალბათობა არასრული პასუხით). მიღებული სიგნალი შედარებულია ნიმუშებთან. ამ შემთხვევაში, შეირჩევა ნიმუში, რომელიც ყველაზე მეტად ჰგავს დეკოდირებულ სიგნალს ფორმისა და დროის მახასიათებლების მიხედვით.

მონაცემთა ჩაწერის ტექნოლოგიები

მყარი დისკების მუშაობის პრინციპი მაგნიტოფონების მუშაობის მსგავსია. დისკის სამუშაო ზედაპირი მოძრაობს წაკითხულ თავთან შედარებით (მაგალითად, ინდუქტორის სახით მაგნიტურ წრეში უფსკრულით). როდესაც ალტერნატიული ელექტრული დენი მიეწოდება (ჩაწერის დროს) სათავე კოჭას, წარმოქმნილი ალტერნატიული მაგნიტური ველი სათავე უფსკრულიდან გავლენას ახდენს დისკის ზედაპირის ფერომაგნიტზე და ცვლის დომენის დამაგნიტიზაციის ვექტორის მიმართულებას სიგნალის სიძლიერის მიხედვით. წაკითხვის დროს დომენების მოძრაობა სათავე უფსკრულით იწვევს მაგნიტური ნაკადის ცვლილებას თავის მაგნიტურ წრეში, რაც იწვევს კოჭში ალტერნატიული ელექტრული სიგნალის გამოჩენას ელექტრომაგნიტური ინდუქციის ეფექტის გამო.

ბოლო დროს მაგნიტორეზისტენტულ ეფექტს იყენებდნენ წასაკითხად და მაგნიტორეზისტენტულ თავებს იყენებენ დისკებში. მათში მაგნიტური ველის ცვლილება იწვევს წინააღმდეგობის ცვლილებას, რაც დამოკიდებულია მაგნიტური ველის სიძლიერის ცვლილებაზე. ასეთი თავები შესაძლებელს ხდის გაზარდოს ინფორმაციის სანდო წაკითხვის ალბათობა (განსაკუთრებით ინფორმაციის ჩაწერის მაღალი სიმკვრივის დროს).

პარალელური ჩაწერის მეთოდი

ამ დროისთვის, ეს ჯერ კიდევ ყველაზე გავრცელებული ტექნოლოგიაა HDD-ებზე ინფორმაციის ჩაწერისთვის. ინფორმაციის ბიტი იწერება პატარა თავის გამოყენებით, რომელიც მბრუნავი დისკის ზედაპირზე გავლისას, მაგნიტიზებს მილიარდობით ჰორიზონტალურ დისკრეტულ ზონას - დომენებს. თითოეული ეს რეგიონი არის ლოგიკური ნული ან ერთი, რაც დამოკიდებულია მაგნიტიზაციაზე.

ჩაწერის მაქსიმალური სიმკვრივე ამ მეთოდით არის დაახლოებით 23 გბიტი/სმ². ამჟამად ეს მეთოდი თანდათან იცვლება პერპენდიკულარული ჩაწერის მეთოდით.

პერპენდიკულარული ჩაწერის მეთოდი

პერპენდიკულარული ჩაწერის მეთოდი არის ტექნოლოგია, რომელშიც ინფორმაციის ბიტები ინახება ვერტიკალურ დომენებში. ეს საშუალებას იძლევა გამოიყენოთ უფრო ძლიერი მაგნიტური ველები და ამცირებს მასალის ფართობს, რომელიც საჭიროა 1 ბიტის ჩასაწერად. თანამედროვე ნიმუშების ჩაწერის სიმკვრივეა 15-23 გბიტი/სმ², სამომავლოდ იგეგმება სიმკვრივის 60-75 გბტ/სმ² გაზრდა.

პერპენდიკულარული ჩამწერი მყარი დისკები ბაზარზე ხელმისაწვდომია 2005 წლიდან.

თერმული მაგნიტური ჩაწერის მეთოდი

თერმული მაგნიტური ჩაწერის მეთოდი სითბოს დახმარებით მაგნიტური ჩაწერა, HAMR ) ამჟამად არსებულიდან ყველაზე პერსპექტიულია, ის ამჟამად აქტიურად ვითარდება. ეს მეთოდი იყენებს დისკის ადგილზე გათბობას, რაც საშუალებას აძლევს თავს დაამანეტიზოს მისი ზედაპირის ძალიან მცირე უბნები. მას შემდეგ, რაც დისკი გაცივდება, მაგნიტიზაცია "ფიქსირდება". ამ ტიპის რკინიგზა ჯერ არ არის წარმოდგენილი ბაზარზე (2009 წლის მდგომარეობით), არის მხოლოდ ექსპერიმენტული ნიმუშები, მაგრამ მათი სიმკვრივე უკვე აღემატება 150 გბიტ/სმ²-ს. HAMR ტექნოლოგიების განვითარება საკმაოდ დიდი ხნის განმავლობაში მიმდინარეობდა, მაგრამ ექსპერტები მაინც განსხვავდებიან ჩაწერის მაქსიმალური სიმკვრივის შეფასებებში. ამრიგად, Hitachi ასახელებს ლიმიტს 2.3-3.1 Tbit/cm² და Seagate Technology-ის წარმომადგენლები ვარაუდობენ, რომ მათ შეეძლებათ HAMR მედიის ჩაწერის სიმკვრივის გაზრდა 7.75 Tbit/cm²-მდე. ამ ტექნოლოგიის ფართო გავრცელება მოსალოდნელია 2010 წლის შემდეგ.

ინტერფეისის შედარება

კომპიუტერის მყარი დისკიარის ინფორმაციის გრძელვადიანი შენახვის ადგილი. კომპიუტერის სპეციფიკაციებში იგი მითითებულია როგორც HDD (მყარი დისკი). კომპიუტერულ ჟარგონში მას "მყარ დისკს" ან "ხრახნს" უწოდებენ. თქვენ ასევე შეგიძლიათ მოისმინოთ სახელი "მძიმე". მან მიიღო სახელწოდება "ვინჩესტერი" პოპულარული ვინჩესტერის კარაბინის ანალოგიით, რომელიც იყენებდა "30-30 ვინჩესტერის" ვაზნას. პერსონალური კომპიუტერისთვის პირველი მყარი დისკი დაყენებული იყო 30 ტრეკზე, რომელთაგან თითოეულს ჰქონდა 30 სექტორი, აქედან მოდის სახელწოდება "მყარი დისკი". მყარი დისკი არის არასტაბილური კომპონენტი კომპიუტერში, ე.ი. როდესაც დენი გამორთულია, ჩაწერილი (შენახული) მონაცემები არ იშლება.

მყარი დისკის მოწყობილობა.

მონაცემები ინახება ერთ ან მეტ ალუმინის ან მინის წრიულ ფირფიტაზე (დისკზე), რომელიც დაფარულია მაგნიტური ფენით. დისკ(ებ)ი არის ღერძზე და ბრუნავს დიდი სიჩქარით, ხოლო მოძრავი მაგნიტური თავების ბლოკი კითხულობს ან წერს მონაცემებს ფირფიტების ზედაპირზე.

დისკ(ებ)ი თავსაბურავთან ერთად ჩასმულია ლითონის კორპუსში, რათა დაიცვას ისინი მტვრისგან და მექანიკური გავლენისგან. კორპუსზე არის ელექტრონული დაფა, რომელიც აკონტროლებს მყარი დისკის მუშაობას - ე.წ. მთელი ეს მოწყობილობა არის ერთი ბლოკი, რომელიც მდებარეობს სპეციალურად გამოყოფილ ადგილას "" და დაკავშირებულია დედაპლატთან სპეციალური კაბელით.

მყარი დისკის ძირითადი მახასიათებლები.

მოდით შევხედოთ მყარი დისკის ძირითად მახასიათებლებს, რომლებიც უნდა იცოდეთ.

მოცულობაHDD. ალბათ ყველაზე მნიშვნელოვანი მახასიათებელი, რომელიც განსაზღვრავს ინფორმაციის შესანახად მაქსიმალურ შესაძლო მოცულობას. აღინიშნება გიგაბაიტებში (GB) და ტერაბაიტებში (TB). თანამედროვე მყარ დისკებს აქვთ ტევადობა 320 გბ-დან 4 ტბ-მდე.

როგორ შეუძლია ახალბედა მომხმარებელმა გადაწყვიტოს, რამდენი HDD ტევადობა სჭირდება? კომპიუტერის არჩევისას, თქვენ უნდა დაეყრდნოთ მას თქვენს საჭიროებებს. თუ მხოლოდ საოფისე გამოყენებისთვის (ტექსტის აკრეფა, ბეჭდვა, ინტერნეტი, ფოტოების შენახვა და დამუშავება...), მაშინ საკმარისია მყარი დისკი 320-500 გბ ტევადობით. თამაშებისთვის, ფილმების ყურებისთვის, მუსიკის მოსასმენად საჭიროა უფრო დიდი მოცულობა - 500 გბ-დან მაქსიმუმამდე. ფილმს Blu-Ray ფორმატში შეიძლება დასჭირდეს 45 გბ-მდე, თანამედროვე თამაშები კი სულ უფრო ძლიერდება, მაგალითად GTA 5 დისკზე 65 გბ ადგილს მოითხოვს.

ბრუნვის სიჩქარე.კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი მახასიათებელი, რომელიც გავლენას ახდენს მყარი დისკის მუშაობაზე. რაც უფრო სწრაფად ტრიალებს ფირფიტები, მით უფრო სწრაფად ხდება მათზე წვდომა და მონაცემების ჩაწერა. ბრუნვის სიჩქარე იზომება რევოლუციებში წუთში (rpm ან rpm ინგლისური როტაციიდან წუთში). პერსონალურ კომპიუტერებში გამოსაყენებლად იწარმოება მყარი დისკები 5400 rpm და 7200 rpm. სასურველია მყარი დისკები, რომელთა ბრუნვის სიჩქარეა 7200 rpm, მაგრამ ისინი უფრო ძვირი და ხმაურიანია, ვიდრე დისკები 5400 rpm.

ქეშის ზომა ან ქეში მეხსიერება. მყარი დისკის ქეში არის სპეციალური ტიპის RAM (ბუფერული მეხსიერება), რომელიც ინახავს ხშირად გამოყენებულ მონაცემებს. იმის გამო, რომ მონაცემები აღებულია მაღალსიჩქარიანი ელექტრონული ქეშიდან და არა შედარებით ნელი მექანიკური საშუალებიდან, HDD-ის შესრულება იზრდება. რაც უფრო დიდია ქეშის ზომა, მით ნაკლებია დისკზე წვდომა. ბუფერული მეხსიერების ზომა იზომება მეგაბაიტებში, ხოლო თანამედროვე მყარ დისკებში არის 16-128 მბ.

ყველა ზემოაღნიშნული მახასიათებელი მითითებულია მაღაზიაში კომპიუტერების ფასების სიებში და ახლა თქვენ შეგიძლიათ მარტივად ნავიგაცია გააკეთოთ თქვენს არჩევანზე.

გამარჯობა მეგობრებო! რა არის მყარი დისკიან HDD? მყარი დისკი არის მყარი მაგნიტური დისკი. შემოკლებით HDD ან მყარი (მაგნიტური) დისკი - HDD ან MHDD. პირველი მყარი დისკი გამოუშვა IBM-ის მიერ 1956 წელს, მისი ზომები იყო დაახლოებით ერთი კუბური მეტრი და შეეძლო 3,5 მბ-მდე ინფორმაციის შენახვა (იხილეთ სურათი მარცხნივ ვიკიპედიიდან). იგი შედგებოდა 610 მმ დიამეტრის 50 მაგნიტური დისკისგან. დისკების ზედაპირი დაფარული იყო სუფთა რკინით, რამაც შესაძლებელი გახადა ტერიტორიების მაგნიტიზაცია და მონაცემების შენახვა. ეს მყარი დისკი იწონის 971 კგ და იყო პირველი წარმოების IBM 305 RAMAC კომპიუტერის ნაწილი. შემდგომი ტექნოლოგია განვითარდა და მიაღწია იმას, რასაც ხედავთ თქვენს დესკტოპ კომპიუტერებსა და ლეპტოპებში. მყარ დისკს ასევე უწოდებენ მყარ დისკს, მყარ დისკს ან, მოკლედ, ხრახნს. სახელი ვინჩესტერი მომდინარეობს 70-იანი წლებიდან. იმ დროს IBM-მა გამოუშვა ახალი კომპიუტერი უფრო თანამედროვე მყარი დისკით, რომელიც შედგებოდა ორი კაბინეტისგან, თითოეული ინახავდა 30 მბ-მდე ინფორმაციას. ანალოგია გაკეთდა ვინჩესტერის შაშხანასთან, რომელიც იყენებდა 30-30 ვაზნას. ალბათ, ამის შემდეგ მყარ დისკებს, დიდი ალბათობით, სამუდამოდ (ყოველ შემთხვევაში, რუსულენოვან მოსახლეობაში) დაარქვეს სახელი - მყარი დისკი, ან მოკლედ - ხრახნიანი.

თანამედროვე მყარი დისკი შედგება:

• საცხოვრებელი
• ელექტრონიკის განყოფილება
• აქტივატორის პოზიციონირების ერთეული
• ბლოკი მაგნიტური ფირფიტებით

მოდით შევხედოთ თითოეულს უფრო დეტალურად

ჩარჩო. მანქანის ძარას ჰგავს. ყველაფერი მასზეა დამოკიდებული. მთავარი ამოცანაა უზრუნველყოს საჭირო სიმყარე და შებოჭილობა. სიმტკიცე აუცილებელია დისკის გარე დაზიანებისგან დასაცავად. შებოჭილობა - დისკში უცხო ნაწილაკების შეღწევის თავიდან ასაცილებლად. კორპუსი დამზადებულია თბოგამტარი შენადნობისგან, რადგან სითბო წარმოიქმნება მოწყობილობის მუშაობის დროს და როგორმე უნდა გაიფანტოს. შეგიძლიათ მეტი წაიკითხოთ HDD გაგრილების შესახებ. კორპუსის გარეთ და შიგნით ზეწოლის გასათანაბრებლად, კეთდება პატარა ფანჯარა მოქნილი ლითონის ფირფიტით.

ელექტრონიკის განყოფილება

მოიცავს:

• ინტერფეისის ბლოკი
• ბუფერი ან ქეში
• საკონტროლო განყოფილება

ინტერფეისის განყოფილება პასუხისმგებელია მყარი დისკის კომპიუტერთან დაკავშირებაზე. ROM, მუდმივი შენახვის მოწყობილობა, იწერს სერვისის ინფორმაციას და დისკის firmware-ს. ბუფერი არის ქეში მეხსიერება RAM-ის მსგავსი. მასში მოთავსებულია ხშირად გამოყენებული ინფორმაცია, რაც ზრდის HDD-ის მუშაობას. ქეშის წაკითხვის სიჩქარე უახლოვდება დისკის ინტერფეისის მაქსიმალურ სიჩქარეს. ამ დროისთვის ყველაზე გავრცელებული ინტერფეისია SATA III მაქსიმალური გამტარუნარიანობა 6 გბიტი/წმ. საკონტროლო განყოფილება პასუხისმგებელია მთელი მოწყობილობის ფუნქციონირებაზე. ის აკონტროლებს ბლოკის ბრუნვის სიჩქარეს მაგნიტური ფირფიტებით და ბლოკის პოზიციას აქტივატორებით.

იგი შედგება აქტივატორისგან (ინფორმაციის ჩაწერისა და წაკითხვის მოწყობილობა), სამაგრი (რომელზეც ეს ყველაფერი მუშაობს) და დისკი. დისკი იღებს ბრძანებებს, სად წაიკითხოს და სად ჩაიწეროს ინფორმაცია საკონტროლო განყოფილებიდან. (ქვემოთ სურათი აღებულია საიტიდან http://www.3dnews.ru/editorial/640707)

ბლოკი მეხსიერების ფირფიტებით. შედგება დისკის, დისკების ან ფირფიტებისა და გამყოფებისგან. ეს უკანასკნელი გამოიყენება ფირფიტებს შორის გარკვეული მანძილის დასაყენებლად. დისკზე დამონტაჟებულია დისკები გამყოფებით. ეს უკანასკნელი ინარჩუნებს მუდმივ ბრუნვის სიჩქარეს.

2. როგორ მუშაობს მყარი დისკი?

როდესაც ჩართავთ კომპიუტერს, საკონტროლო განყოფილება აწვდის დისკს მაგნიტური დისკებით და ელოდება სანამ ეს უკანასკნელი არ მიაღწევს მითითებულ ბრუნვის სიჩქარეს. როგორც კი ეს მოხდება, კომპიუტერი იღებს სიგნალს, რომ HDD მზად არის. შემდეგ მოდის ინფორმაციის მოთხოვნა. თამაშში შედის პოზიციონირების ერთეული, რომელიც ადგენს აქტივატორის სასურველ პოზიციას. მონაცემები იკითხება და გადადის ინტერფეისის ბლოკში და იქიდან RAM-ში.

ადრე აქტუატორები მაგნიტურ დისკებს ეხებოდნენ. ამ უკანასკნელის სიჩქარის მატებასთან ერთად სხვა ტექნოლოგია იყო საჭირო. ამ შემთხვევაში, ამძრავი ამოძრავდა მაგნიტურ ზედაპირზე და შეეხო დისკს გარკვეულ ადგილას. ტექნოლოგია გადავიდა, თეფშების ბრუნვის სიჩქარე გაიზარდა და ბლოკი ამძრავებით დაიწყო თეფშების გარეთ გაჩერება. ანუ აქტუატორები განლაგებულია ფირფიტების გვერდით მანამ, სანამ არ მიიღწევა მაგნიტური დისკების ბრუნვის საჭირო სიჩქარე.

დისკების ბრუნვის მაღალი სიჩქარის გამო, იქმნება ჰაერის ნაკადი, რომელიც ამოძრავებს ზედაპირს ზემოთ. იგივე ჰაერის ნაკადი აფრქვევს შიგნიდან ჩარჩენილ მტვრის ნაწილაკებს ზედაპირიდან სპეციალურ ფილტრზე. კორპუსში ასევე არის ადსორბენტი ნარჩენი ტენიანობის მოსაშორებლად.

თანამედროვე მყარ დისკებში მანძილი წაკითხულ თავსა და მაგნიტური პლატინის ზედაპირს შორის< 10 нм. Благодаря тому, что считывающие головки никогда не касаются магнитных пластин отсутствует трение и продлевается срок жизни HDD.

თითოეული მაგნიტური ფირფიტა დაყოფილია რგოლებად დაახლოებით 60 ნმ სიგანის. ეს უკანასკნელი, თავის მხრივ, იყოფა კლასტერებად. როგორც წესი, კლასტერი არის 4 KB. ინფორმაციის თითოეული ბიტი წარმოადგენს ბალიშს ტრასაზე, რომელიც შეიძლება იყოს მაგნიტიზებული -1 ან არა -0. ამ საიტებს ასევე უწოდებენ დომენებს. რაც უფრო მცირეა ამ ზონის ზომა, მით მეტი ინფორმაცია მოერგება ტრასას და მით უფრო ტევადი იქნება მყარი დისკი. განვითარების დასაწყისში გამოიყენებოდა გრძივი ჩაწერა. საიტი მდებარეობდა ბილიკზე. მოგვიანებით ეს ტექნოლოგია შეიცვალა პერპენდიკულარული ჩაწერით, რამაც შესაძლებელი გახადა მონაცემთა სიმკვრივის გაზრდა და, თავის მხრივ, HDD-ის ტევადობის გაზრდა.

ძრავის ბრუნვის ცენტრიდან თანაბარი მანძილით დაშორებულ ლიანდაგებს ცილინდრი ეწოდება.

სანამ მყარი დისკები გადააჭარბებდნენ 500 მბ სიმძლავრის ლიმიტს, საკმარისი იყო CHS (ცილინდრის თავი-სექტორი) პოზიციონირების სისტემა. მოცულობის ზრდასთან ერთად, 1994 წელს მიღებულ იქნა LBA (ხაზოვანი ბლოკის მისამართის) პოზიციონირების სისტემა. CHS-ის შემთხვევაში, მყარი დისკი იყო გამჭვირვალე ოპერაციული სისტემებისთვის, ხაზოვანი მისამართის გამოყენებით, სისტემა წვდება მყარი დისკის სასურველ სექტორს და HDD-ის კონტროლის განყოფილება ხვდება, სად მდებარეობს ეს სექტორი.

აქტივატორის პოზიციონირების ერთეული. ამოძრავებს სოლენოიდის ძრავით. ეს უკანასკნელი შედგება სტატორისა და კოჭისგან. სტატორი შედგება ერთი ან ორი მუდმივი, ძლიერი ნეოდიმის მაგნიტისაგან. სამაგრის ზუსტი განლაგება თავებით ხდება კოჭზე გარკვეული ძალის ძაბვის გამოყენებით (სურათი გადაღებულია http://www.3dnews.ru/editorial/640707-დან)

თავის პოზიციონირების სიჩქარე და, შესაბამისად, ინფორმაციაზე წვდომის დრო დამოკიდებულია მაგნიტების სიძლიერეზე. ეს უკანასკნელი მყარ დისკებში მერყეობს 3-დან 12 ms-მდე. რაც უფრო მოკლეა დრო, მით უფრო სწრაფი და ძვირია მყარი დისკი. WD-ს აქვს მყარი დისკის სამი სერია: მწვანე, ლურჯი და შავი. მწვანე იყენებს ერთ ნეოდიმის მაგნიტს და 5400 ბრ/წთ-ის spindle სიჩქარეს. ეს იწვევს საკმაოდ მოკრძალებულ შესრულებას, მაგრამ ღირსეულ ეფექტურობას და დაბალი ენერგიის მოხმარებას. ლურჯი დისკები იყენებენ იმავე მაგნიტს და ბრუნვის სიჩქარე იზრდება 7200 rpm-მდე. სიჩქარის მახასიათებლების მიხედვით, ის შუალედურ პოზიციას იკავებს მწვანე და შავ HDD-ებს შორის. შავებში გამოიყენება ორი მაგნიტი და სიჩქარე 7200 rpm. ეს საშუალებას გაძლევთ მიაღწიოთ მაქსიმალურ შესრულებას. თქვენ შეგიძლიათ გაზარდოთ შესრულება კიდევ უფრო მაღალი მაგნიტური ფირფიტებით ძრავის ბრუნვის სიჩქარის გაზრდით 10000 ან 15000 rpm-მდე. ამ დისკებს აქვთ მინიმალური წვდომის დრო ინფორმაციაზე და ძირითადად გამოიყენება სერვერებზე. მყარი მდგომარეობის დისკები წვდომის სიჩქარით< 1 мс пока остаются вне конкуренции.

მყარი დისკები მუშაობისას წარმოქმნიან ორ სახის ხმაურს. სწრაფად მბრუნავი მაგნიტური დისკებიდან და ლიმიტერზე თავებით ბლოკის ზემოქმედებისგან. ეს უკანასკნელი ხდება მაშინ, როდესაც თავებით ბლოკი უბრუნდება პარკირების პოზიციას. ამ ზემოქმედების შესამცირებლად, მწარმოებლები აყენებენ რეზინის საფარებს, მაგრამ ზოგჯერ ეს არ უწყობს ხელს, განსაკუთრებით სწრაფ ბორბლებს. HDD-დან ხმაურის შესამცირებლად ორი გზა არსებობს. პირველი არის კომპიუტერის კორპუსში დარტყმის შთამნთქმელი სამაგრების დამზადება. ამის შესახებ მეტი შეგიძლიათ წაიკითხოთ. მეორე გზა არის AAM ტექნოლოგიის გამოყენება, რაზეც უფრო დეტალურად დავწერე.

3. მყარი დისკის წარმოება და მწარმოებლები

დასაწყისში იყო დაახლოებით 70 HDD მწარმოებელი. კონკურენციის წყალობით, მათგან მხოლოდ სამი დარჩა. ეს არის Toshiba, Seagate და WD. ქვემოთ მოცემულ დიაგრამაზე ხედავთ, რომელ წლებში მოხდა შესყიდვები

წარმოება. მანქანების მაღაზიაში ბლანკები იჭრება ცილინდრული ალუმინის ბლანკებისგან. შემდეგ სამუშაო ნაწილებს აძლევენ სასურველ ფორმას, შესაძლოა სახამებლებზეც კი. სამუშაო ნაწილების შემდეგ გადადით საპრიალებელ მაღაზიაში, სადაც ზედაპირები გაპრიალებულია საჭირო დონეზე. შემდეგ ხდება კონტროლი და სამუშაო ნაწილები იგზავნება მაგნიტური საფარის სახელოსნოში. შემდეგ კონტროლი კვლავ ხდება. შემდეგ ხდება მყარი დისკის აწყობა და დაბალ დონის ფორმატირება. ამ პროცესში, მაგნიტური ფირფიტები იყოფა ტრასებად და მოწმდება გატეხილი ან წაუკითხავი სექტორებისთვის. ეს უკანასკნელი დაუყოვნებლივ აღინიშნება, რათა მათში არ მოხდეს ინფორმაციის ჩაწერა. თითოეულ ტრასას აქვს სექტორების გარკვეული რეზერვი. სწორედ ამ რეზერვიდან ხდება ექსპლუატაციის დროს აღმოჩენილი გაუმართავი უბნების შეცვლა.

ცალკე, უნდა ითქვას ინფორმაციის წაკითხვისა და ჩაწერისთვის თავების წარმოების შესახებ. თანამედროვე მყარ დისკებში, თითოეული ამძრავი შედგება ორი თავისაგან, ერთი წასაკითხად და ერთი ჩაწერისთვის. საწარმოების სირთულე შედარებულია პროცესორის წარმოების სირთულესთან, ასევე გამოიყენება ფოტოლითოგრაფია. თავების დიზაინი წარმოების საიდუმლოა.

დასკვნა

სტატიაში ჩვენ შევეხეთ პატარა ისტორიას 1956 წელს გამოშვებული პირველი მყარი დისკის სურათის მიწოდებით. მათ თქვეს მაგნიტური მყარი დისკის გამოძახების შესაძლო მიზეზი მოკლე სიტყვით - ხრახნიანი. შემდეგ დავაკვირდით მყარი დისკის შემადგენლობას, რა იმალება მის კორპუსში. ჩვენ შევეცადეთ თითოეულ ბლოკს ცალ-ცალკე მიგვექცია ყურადღება. ჩვენ განვიხილეთ მყარი დისკის მუშაობა. საბოლოო ჯამში, ჩვენ დავახარისხეთ მწარმოებლები და თავად HDD წარმოება. იმედი მაქვს, რომ HDD თემაში ჩემთან ერთად დაწინაურდით.

ნებისმიერი კომპიუტერის ერთ-ერთი მთავარი კომპონენტია მყარი მაგნიტური დისკი, რომელიც გამოიყენება როგორც მუდმივი ინფორმაციის შესანახი მოწყობილობა.

ამ მოწყობილობას აქვს რამდენიმე "არაფორმალური" სახელი: მყარი დისკი, მყარი დისკი ან "ხრახნი".

რატომ ჰქვია მყარ დისკს მყარი დისკი?

კომპიუტერის მყარ დისკებს შეერთებულ შტატებში ვინჩესტერები უწოდეს მეოცე საუკუნის 70-იან წლებში. შემდეგ IBM-მა გამოუშვა თანამედროვე მყარი დისკების პირველი ანალოგი: მოწყობილობა, რომელიც შედგებოდა ორი კაბინეტისგან, რომლის შიგნით იყო მაგნიტური დისკები თითო 30 მბ ტევადობით.

იგი აღინიშნა წარწერით "30x30" - ზუსტად იგივე წარწერა იყო ცნობილი კომპანია "ვინჩესტერის" თოფზე. თავიდან მყარ დისკებს ხუმრობით ეძახდნენ "მყარ დისკებს", მაგრამ მალე ეს სახელი მათ მტკიცედ დაეჭირა და თითქმის ოფიციალური გახდა.

როგორ მუშაობს კომპიუტერის მყარი დისკი?

კომპიუტერის მყარი დისკის პრინციპი უცვლელი დარჩა რამდენიმე ათეული წლის განმავლობაში. რა თქმა უნდა, ტექნიკურმა დეტალებმა მნიშვნელოვანი ცვლილებები განიცადა, მაგრამ დიზაინის ძირითადი მახასიათებლები იგივე რჩება, რაც ორმოცი წლის წინ იყო.

მყარი დისკი შედგება რამდენიმე თხელი შუშის ან ალუმინის დისკისგან, რომელთა ზედაპირზე ქრომის დიოქსიდის თხელი ფენაა. დისკები ფიქსირდება ერთმანეთის მკაცრად პარალელურად ღერძზე და დაფარულია ალუმინის კორპუსით. გარდა ამისა, კორპუსის შიგნით არის მაგნიტური თავების ბლოკი.

ელექტროძრავა ამოძრავებს დისკებს და ისინი იწყებენ ბრუნვას მუდმივი სიჩქარით. შედეგად მიღებული ჰაერის ნაკადები თავებს დისკების ზედაპირიდან გარკვეულ მანძილზე ინახავს, ​​რათა მასზე არ იყოს ნაკაწრები და აბრაზიები.

მყარი დისკის ზედა ფენა გამოიყენება ინფორმაციის ჩასაწერად და წასაკითხად. ამ სამუშაოს ასრულებენ მაგნიტური თავები, რომლებიც მოძრაობენ დისკების ზედაპირზე, პოულობენ სასურველ პოზიციებს დისკზე სპეციალური ნიშნების გამოყენებით.

რა თქმა უნდა, თანამედროვე მყარი დისკების დიამეტრი საგრძნობლად შემცირდა პირველ მოდელებთან შედარებით, ხოლო საინფორმაციო ტევადობა, პირიქით, ასობით ათასი ჯერ გაიზარდა. თუმცა, პირველ მყარ დისკებს დაახლოებით იგივე ძირითადი სტრუქტურა ჰქონდათ.

ინფორმაციის ჩაწერა მყარ დისკზე

ინფორმაციის ჩაწერისა და წაკითხვის პროცესი ეფუძნება ორობით კოდს: სიგნალის არსებობას ან არარსებობას. ამ გზით დაშიფრული საინფორმაციო ბლოკი, რომელიც გარდაიქმნება ელექტრული დენის რხევებად, მიეწოდება მყარი დისკის მაგნიტური თავების ბლოკს.


თავები პოულობენ დისკის სასურველ ადგილს და დენის რყევებს მაგნიტურ ველის რყევებად გარდაქმნიან. ამ შემთხვევაში, დისკის ზედაპირზე იქმნება მიკროსკოპული არეები: ზოგი მაგნიტიზებულია, ზოგი კი – არა. ამრიგად, ორობითი ჩაწერის კოდი გადადის მყარ დისკზე.

ინფორმაციის წაკითხვის პროცესი მსგავსია: მაგნიტური თავების ბლოკი გადის დისკის სასურველ არეალზე და დისკის ზედაპირის მიერ წარმოქმნილ მაგნიტურ ველში რხევების არსებობის გამო, ელექტრული ძაბვა თავებში. იზრდება ან მცირდება.

წაკითხული ინფორმაცია მიდის იქ, სადაც დამუშავდება და ეკრანზე გამოჩნდება. მონიტორი გვიჩვენებს ტექსტს ან სურათს, რომელიც ინახება მყარ დისკზე.

თქვენი მყარი დისკის ფორმატირება

მყარი დისკის ფორმატირების პროცესი მოგვაგონებს ინფორმაციის წაშლას დაფიდან. მაგნიტური თავები მთლიანად ანადგურებს ყველაფერს, რაც ადრე ეწერა დისკზე და არღვევს მის ზედაპირს სექტორებად ახალი ჩანაწერებისთვის. ასევე დაფორმატებულია სრულიად ახალი დისკები: ეს აუცილებელია წერისა და კითხვის პროცესის გასამარტივებლად.

ინფორმაციის პრეზენტაცია მყარ დისკზე

ინფორმაცია მყარ დისკზე იწერება არა შემთხვევით, არამედ წრეების (ტრასების) სახით, რომლებიც მდებარეობს ერთმანეთის შიგნით. მყარი დისკი შედგება რამდენიმე დისკისგან და თითოეული თავი პასუხისმგებელია ერთი დისკის ერთ მხარეს, მაგრამ ისინი ერთდროულად მოძრაობენ იმავე სიღრმეზე.

ამიტომ, ინფორმაცია ჩაწერილია ერთდროულად რამდენიმე დისკზე, რომელთა ტრასები ცილინდრულ ზედაპირს ქმნის. დისკები იყოფა სექტორებად, ერთი სექტორის ტრეკი შეიცავს 512 ბაიტს.

ინფორმაციის ლოგიკური წარმოდგენა განსხვავდება მისი ფიზიკური განლაგებისგან. ფორმატირების დროს მყარი დისკი იყოფა ეგრეთ წოდებულ ლოგიკურ დისკებად, რომელთაგან თითოეული ლათინური ასოებით არის დანიშნული. თითოეული ლოგიკური დისკის ზომა ენიჭება თვითნებურად, კომპიუტერის მფლობელის მოთხოვნით.


ინფორმაციის ეს პრეზენტაცია არჩეულია მომხმარებლების მოხერხებულობისთვის. ლოგიკური კოორდინატების ფიზიკურად გადასაყვანად, მყარი დისკის კორპუსში განთავსებულია სპეციალური თარჯიმანი.